Distribución espacial, estructura de tamaños y reproducción de Astrophytum ornatum (Cactaceae)

2017·9.4 MB·Spanish

by  Verónica Zepeda

Acta Botánica Mexicana 119:35-49 Abril 2017
Artículo de investigación
Distribución espacial, estructura de tamaños y reproducción de
Astrophytum ornatum (Cactaceae)
Spatial distribution, size structure and reproduction of Astrophytum
ornatum (Cactaceae)
Verónica Zepeda'Ojordan Golubov^©, María C. Mandujano''^©,
Resumen:
1 Universidad Nacional Autónoma de Mé¬
Antecedentes y Objetivos: La familia Cactaceae tiene el mayor número de especies listadas en
xico, Instituto de Ecología, Departamento
riesgo de extinción, pero la información biológica y poblacional de estas especies, necesaria para
de Ecología de la Biodiversidad, Labora¬
determinar su riesgo poblacional y su estatus de conservación en las listas rojas, es escasa o insu¬
torio de Genética y Ecología, Apdo. postal
70-275,04510 Cd. Mx., México. ficiente. El estatus de Astrophytum ornatum es vulnerable, pero su situación ecológica no ha sido
2 Universidad Autónoma Metropolitana-
evaluada, por lo que no se conoce exactamente cuál es su condición local y regional. El objetivo de
Xochimilco, Departamento El Hombre y
este estudio fue estimar algunos de los factores que influyen en el mantenimiento de sus poblaciones
su Ambiente, División de Ciencias bio¬
y aportar información que permita establecer su estatus de conservación.
lógicas y de la Salud, Calzada del Hueso
1100, Colonia Villa Quietud, Coyoacán Métodos: En este trabajo se analizó la estructura poblacional, el patrón de distribución espacial
04960 Cd. Mex., México.
y la reproducción de A. ornatum en una población remanente localizada en Cadereyta de Montes,
3 Autor para la correspondencia:
Querétaro, México.
mcmandu(a)ecologia.unam.mx
Resultados clave: Astrophytum ornatum tiene un patrón de distribución espacial agregado, similar
Citar como: a otras especies que requieren nodrizas o grietas y rocas que les proporcionan sombra. Ea mayoría
Zepeda, V., J. Golubov y M. C. Mandujano.
de sus individuos se concentran en las primeras categorias de tamaño, 34% son reproductivos, las
2017. Distribución espacial, estructura de
plantas grandes presentan un mayor número de estructuras reproductivas (botones, flores, frutos) y
tamaños y reproducción de Astrophytum
ornatum (Cactaceae). Acta Botánica Mexi¬ un menor número promedio de semillas por fruto.
cana 119: x-x. DOI: Conclusiones: Ea población estudiada presenta un potencial de crecimiento ya que su estructura po¬
blacional tiene la forma típica de especies con reclutamiento frecuente. Dicha estructura poblacional, la
alta densidad y la presencia de plantas pequeñas sugieren que la población está en buenas condiciones;
Recibido: 14 de marzo de 2012.
sin embargo, no se observó reclutamiento de plántulas y hay una alta mortalidad en todas las clases
Revisado: 20 de julio de 2012.
Aceptado: 28 de octubre de 2016. de tamaño, además los riesgos para esta población son la cercanía a núcleos de población humana y
a bancos de materiales. Ea evaluación global sugiere que se considera la especie como amenazada.
Palabras clave: Cacteae, distribución espacial, especie amenazada, Eista Roja, nodriza.
Abstract:
Background and Aims: The family Cactaceae possesses the largest number of species listed as
endangered, but biological information as well as ecological studies are needed to assess the conser-
vation status of cacti and apply guidelines to inelude or exelude species from red lists. Astrophytum
ornatum has a status of vulnerable, but its ecological situation has not been evaluated, so its local and
regional status is unknown. The aim of this study was to determine factors infiuencing the mainte-
nance of their populations to provide information to establish their conservation status
Methods: We analyzed the population structure, spatial distribution pattem and reproduction of A.
ornatum in one remnant population in Cadereyta de Montes, Querétaro, México.
Key results: The species has an aggregated spatial distribution pattern, which suggests an interac-
tion with nurse species or cracks and rocks that provide shade. Individuáis are concentrated in the
first size categories, 34% were reproductive, large plants have a greater number of reproductivo
structures but with less seeds per fruit in comparison to medium-sized plants.
Conclusions: The studied population has a potential to growth because its population structure dis-
plays the typical form of species with common recruitment. The remaining population of^. ornatum is
in good condition; however, the risks posed to the locality are its proximity to human settlements and
sand banks. Global assessment suggests that the A. ornatum should be considered a threatened species.
Key words: Cacteae, nurse plants. Red Eist, spatial distribution pattern, threatened species.
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Zepeda et al.: Reproducción óe Astrophytum ornatum (Cactaceae)
Introducción
dán y Nobel, 1982; McAuliffe, 1984; Nobel, 1989;
Las cactáceas tienen características biológicas y ecológi¬ Suzán et al., 1994; 1998; Mandujano et al., 1998;
cas que las hacen vulnerables a diversos factores de per¬ Leirana y Parra, 1999), por lo que sin la protección
turbación natural y antropogénica, se presentan en áreas de una cubierta vegetal o de una roca adecuada no
de distribución resti'ingida, y están limitadas a ambientes se observa reclutamiento.
muy específicos. La familia Cactaceae comprende aproxi¬ (iii) El tamaño y la estructura de tallas de las poblacio¬
madamente 2000 especies, y en México se registran alre¬ nes tienden a fluctuar marcadamente a través del
dedor de 850 en 55 géneros (Rzedowski, 1978; Anderson, tiempo y los juveniles son escasos (Martínez-Áva¬
2001; Guzmán et al., 2003), por lo que es considerado los et al., 1993, Mandujano et al., 2001).
el centro más importante de diversificación de cactáceas (iv) La fragmentación del hábitat dada por actividades
(Bravo-Hollis y Sáncliez-Mejorada, 1991). Hernández y agrícolas, desarrollos urbanos, pecuarios y turísti¬
Godínez (1994) calculan que el grado de endemismo de cos (Martínez-Ávalos et al., 1993; 1994; Zavala-
las especies es del orden de 78% y de género, de 73%. Hurtado y Díaz-Solís, 1995; Suzán, 1997; Brys et
Los miembros de esta familia ocupan el primer lugar en al, 2005).
la lista de la Convención sobre Comercio Internacional (v) Marcada mortalidad de las plantas propiciada por
de Especies Amenazadas de Fauna y Flora Silvestres (CI¬ el pastoreo por ganado caprino, vacuno y equino
TES, 2011) y en la International Union for Conservation (Jordán y Nobel, 1982; Suzán, 1997; Huerta y Es¬
of Nature (lUCN, 2016). Aproximadamente 260 especies cobar, 1998; Jiménez-Sierra et al., 2007).
de cactáceas me.xicanas están en la Lista Roja (Sáncliez- (vi) Sobrecolecta de ejemplai'es como recurso alimen¬
Mejorada, 1987 a,b; Hunt, 1999; Martínez-Ávalos, 2007; ticio para poblaciones humanas y por la colecta
lUCN, 2016), 44 de éstas (si bien en realidad son 40, ya ilícita como plantas de ornato (Huerta y Escobar,
que 4 son sinónimos) están en el Apéndice I y toda la fa¬ 1998; Mandujano et al., 1998; Robbins 2003;
milia está en el Apéndice II de CITES (Guzmán et al., Jiménez-Sierra et al, 2007; Marthiez-Peralta y
2003; Arias et al., 2005; CITES, 2011; 2016). En el lis¬ Mandujano, 2009). Por ejemplo, Robbins (2003)
tado de la Norma Oficial Mexicana se registran 260 taxa reporta que durante los últimos años se han colec¬
debido a que es una de las familias que más se detecta en tado ilegalmente más de 60 especies de cactáceas
el comercio nacional e internacional con origen silvestre mexicanas, principalmente especies de los géneros
(Glass, 1998; Arias et al., 2005; SEMARNAT, 2010). Astrophytimi Lemaire, Ariocarpiis Scheidweiler y
Entre los factores reportados que hacen a las cactᬠTurbinicarpus (Backeb.) Buxb. & Backeb.
ceas vulnerables a diferentes tipos de perturbación huma¬
na destacan los siguientes: Los factores mencionados son presiones negativas
(i) Tienen tasas anuales de crecimiento individual para las especies de cactáceas que conllevan la reducción
y poblacional muy lentas (Jordán y Nobel, 1982; de las poblaciones. Se sabe que bajas densidades pobla¬
Zavala-Hurtado y Díaz-Solís, 1995; Suzán et al., cional es pueden llevar al fracaso en la reproducción se¬
1998; Mandujano et al., 2001; Jiménez-Sierra et xual en sus poblaciones (Schemske et al., 1994; Suzán et
al., 2007). al., 1994; 1998; Leirana y Parra, 1999; Martínez-Peraltay
(ii) Presentan patrones de distribución agregados rela¬ Mandujano, 2011).
cionados con la asociación de nodricismo con rocas A pesar de que se han realizado esfuerzos para
y/o plantas que proveen condiciones microclimáti- la protección de algunas especies de cactáceas, muchas
cas adecuadas para el establecimiento y la super¬ de ellas continúan siendo altamente vuhierables debido
vivencia de las plántulas (Turner et al., 1969; Jor¬ a que los planes de conservación y manejo no cuentan
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Acta Botánica Mexicana 119:35-49 Abril 2017
con información base sobre la biologia de sus poblaeio- estruetura poblaeional, el patrón de distribueión espaeial
nes y su viabilidad reproduetiva (Esparza-Olguin et al, y la reprodueeión de Astrophytum ornatum (DC.) Britton
2002; Mandujano et al, 2007). Debido a esta situaeión, & Rose en una loealidad en Cadereyta, Querétaro, Mé-
es neeesario obtener informaeión sobre diversos aspeetos xieo, eomo una medida del estado de eonservaeión de la
eeológieos de las espeeies amenazadas a fin de eontar eon espeeie. Esta poblaeión es eonsiderada eomo la más abun¬
un panorama general de su estado aetual de eonservaeión dante en las poeas loealidades que aún se eonservan de la
(Palmer, 1987; Sehemske et al, 1994). Algunos de estos espeeie (Sánehez, 2006; Sánehez-Martinez et al., 2006).
aspeetos eeológieos ineluyen el patrón de distribueión es-
Materiales y métodos
paeial, la estruetura de tamaños de la poblaeión y la re-
produeeión de los individuos. Por un lado, el patrón de
distribueión espaeial refiere la relaeión que existe entre Área de estudio
la espeeie y su ambiente (Krebs, 1985). La estruetura de La investigaeión se llevó a eabo en la loealidad de
tamaños dentro de las poblaeiones proporeiona informa¬ Agua Salada en el munieipio de Cadereyta de Montes
eión sobre su eomposieión en términos del sexo, la edad o (20.691°N, 99.819°W), ubieado en la parte eentral del es¬
tamaño y la reprodueeión de los individuos. Además, per¬ tado de Querétaro, Méxieo. Presenta una vegetaeión de
mite inferir si el reelutamiento en eondieiones naturales tipo matorral xerófilo, elasifieado eomo matorral submon¬
ha oeurrido reeientemente y sobre atributos de su historia tano (SPP, 1986; Zamudio et al., 1992), donde las espe¬
de vida (Stearns, 1992; Caswell, 2001; Mandujano et al., eies identifieadas más eonspieuas fúeron Agave difformis
2001; 2007). A. Berger, Bursera schlechtendalii Engl., Cylindropuntia
Los atributos de historias de vida son los earaete- imbricata (Haw.) DC., Ephedra compactaKosQ, Jatropha
res relaeionados eon el ereeimiento, la superviveneia y dioica Sessé ex Cerv., Karwinskia mollis Sehleeht., Mi¬
la reprodueeión, entre los que se eneuentran las tasas de mosa aculeaticarpa Ortega, Mimosa depauperata Benth.
ereeimiento eorporal, el tamaño o la edad en el que se y Prosopis laevigata (H. B. ex Willd.) Johnst. En esta
aleanza la madurez sexual y el número y tamaño de los zona predomina el elima de tipo semiseeo templado eon
vástagos produeidos. El prineipio de asignaeión de los re- lluvias en verano (BSjkw) de la elasifieaeión de Kóppen
eursos sustenta que los organismos disponen de una ean- modifieada por Gareia (1988), eon temperatura minima
tidad finita de reeursos que deben asignar entre los pro- promedio de 12 °C y una máxima promedio de 19.4 °C,
eesos fiindamentales de ereeer, sobrevivir y reprodueirse la temperatura media anual es de 16 °C. La preeipitaeión
(esfuerzo reproduetivo), de tal manera que el número de mínima promedio es de 309.3 mm y la máxima de 789.5
deseendeneia viable que puedan aportar a las siguientes mm, la media anual es de 480 mm (SPP, 1986).
generaeiones sea el mayor posible (Cody, 1966; Stearns,
1992). Por ello, el análisis de la reprodueeión eontribuye a Especie estudiada
eonoeer los faetores que podrían afeetar el reelutamiento Astrophytum ornatum es una eaetáeea endémiea de Mé¬
de los individuos (Álvarez et al., 2004). Godinez-Álvarez xieo, eomúnmente eonoeida eon los nombres de piojosa,
et al. (2003) reportan que existe informaeión eeológiea biznaga algodoneillo o liendrilla. Desde el punto de vista
para menos de 30 espeeies de eaetáeeas, lo eual eontras- de su eomereializaeión es importante, prineipalmente por
ta eon las aproximadamente 2000 espeeies deseritas en su atraetivo ornamental, basado en las variaeiones de los
la familia. En este sentido, dada la eareneia de estudios trieomas del tallo, la forma espiralada o reeta de éste y su
sobre eeologia de poblaeiones de este grupo, el presen¬ fior grande de eolor amarillo que apareee eon preeoeidad
te trabajo pretende eontribuir al eonoeimiento de las es¬ (i.e., la reprodueeión sexual se inieia en plantas pequeñas
peeies del género Astrophytum. El objetivo es evaluar la (Arias, 1989)). El tallo es al prineipio esférieo y después
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Zepeda et al.: Reproducción óe Astrophytum ornatum (Cactaceae)
columnar. La epidermis es de eolor verde elaro, oseuro o pando los valles y barrancas de Hidalgo, Querétaro y
grisáeeo eon estigmas más o menos abundantes. Presenta Guanajuato (20°30T0” y 2n8'40"N y entre 98°21T0" y
8 costillas rectas o espiraladas (Gómez-Sánchez, 2001). 100°30T 0"W). En los últimos 10 años se ha reportado la
La flor es diurna, solitaria y nace en la zona apical de la presencia de A. ornatum más hacia el Norte, en las cuen¬
planta. El fmto es globoso, semiseco, con dehiscencia cas del río Santa María, abarcando las porciones más
apical. La semilla es navicular, de 2.5 a 3.1 mm de largo septentrionales de Guanajuato y los territorios imnedia-
y de 1.5 a 1.7 mm de espesor (Arias, 1989). Presenta dos tos de la parte media-sur del estado de San Luis Potosí
periodos de floración, de marzo a junio (primavera) y de (Bárcenas, 1999). Bíogeográficamente es importante por
agosto a septiembre (verano), y dos periodos de fhictifl- ser la especie de distribución más meridional del género
cación, de julio a septiembre y de enero a febrero. Es una Astrophytum (Arias, 1989; Vázquez Lobo et al., 2015;
especie con síndrome de polinización entomóflla con vec¬ Carrillo-Angeles, et al, 2016).
tores comúnmente del orden Hymenoptera (Arias, 1989;
Zamudio et al., 1992). Se desarrolla en los matorrales de¬ Censo y mapeo de los individuos
sértico micrófllo y rosetófllo, presentándose también en el En el sitio de estudio se establecieron dos parcelas per¬
matorral submontano, crasicaule y en ciertas formaciones manentes para muestrear a la población; la prünera con
del tipo del bosque tropical caducifolio o matoiTal espi¬ una dimensión de 16 x 30 m ubicada a los 20°537.6"N
noso. Presenta afinidad por los lugares con humedad den¬ y 99°41'29.7"W, la cual presentaba 20° de inclinación;
tro de los cañones fluviales. Es una especie calcícola con la segunda de 30 x 40 m ubicada a los 20°52'50.6"N y
apego por las calizas y lutitas de edades geológicas cre¬ 99041'29 7"w con 10° de inclinación; ambas a 1856 m
tácicas. Se concentra en laderas de pendientes medias a s.n.m. La elección de las parcelas se hizo después de re¬
pronunciadas, con mayor abundancia en la parte inferior; corridos intensivos en la localidad donde se reporta la
los suelos son someros (10 a 70 cm de profundidad) y ubicación de la población de A. ornatum, y a la accesi¬
pedregosos, de tipo Regosol calcárico, Litosol y Feozem bilidad al sitio; ya que la pendiente y el sustrato de roca
(Arias, 1989; Ortega, 2004). suelta impiden el acceso a algunos de ellos. Además, en
Respecto a la distribución geográfica de Astro- las zonas planas solamente quedan cultivos o matoiTales
phytum, se considera como un género endémico de Mé¬ dominados por Mimosa aculeaticarpa (uña de gato) y no
xico (Bravo-Hollis y Sánchez-Mejorada, 1991; Bravo- se observó a nmgún individuo de A. ornatum. La pobla¬
Hollis y Scheinvar, 1995; Anderson, 2001). Anderson ción de A. ornatum se considera remanente, debido a que
(2001) reconoce conservadoramente cuatro especies, la distribución de la especie ha quedado relegada a zonas
Astrophytum asterias (Zuce.) Lem., A. capricorne (A. inaccesibles, que no pueden transformarse para aprove¬
Dietr.) Britton & Rose, A. myriostigma Lem. y A. or¬ chamientos agrícolas y cuya pendiente dificulta el paso
natum. Digitostigma caput-medusae Velazco-Macias & del ganado caprino (Sánchez, 2006; Sánchez-Martínez et
Nevaréz ha sido incluida dentro del género. Todas las al., 2006).
especies de Astrophytum tienen actualmente el estatus En cada parcela se realizó el censo de los indivi¬
de amenazadas, y A. asterias en peligro (SEMARNAT, duos por dos años consecutivos (2008 y 2009). Cada in¬
2010). En particular, Astrophytum ornatum ha sido con¬ dividuo fue etiquetado con alambre y chaquiras de vidrio
siderada históricamente como una especie queretano- para indicar una serie numérica y a cada uno de éstos se le
hidalguense (Sánchez, 2006). Arias (1989) reconoce midió, con ayuda de vemier y flexómetro, el diámetro en
a A. ornatum como una especie endémica de México, la parte más ancha de la planta y la altura en centímetros.
cuya distribución se extiende en dirección Sureste- Con estos datos se estimó el tamaño medido como el vo¬
Noroeste, casi paralela a la Sierra Madre Oriental, ocu¬ lumen del cactus utilizando la fónnula:
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Acta Botánica Mexicana 119:35-49 Abril 2017
V=(7í X A) h donde X es la distaneia de un punto aleatorio i al
individuo más eereano y r es la distaneia de un organismo
donde V es el volumen (em^), r es el radio (diᬠaleatorio i al veeino más eereano. El estadistieo h se distri¬
metro/2 (em)) y /z la altura (em). Posteriormente, la buye eomo una F eon 2n grados de libertad en el numera¬
poblaeión se dividió en una eategoria de semillas y 7 dor y lo mismo en el denominador, donde n para los grados
eategorias de volumen para determinar la estruetura de de libertad es el número de puntos muestreados al azar. Si
tamaños de la poblaeión (Caswell, 2001; Zepeda et al., los organismos se eneuentran agregados, la distaneia de
2013), y se eompararon mediante una prueba de ehi- un punto al azar al organismo más eereano será mayor que
euadrada para evaluar si habia difereneias en el número la distaneia entre individuos eereanos. Eo eontrario oeurre
de individuos por eategoria en los años de estudio. Las si el patrón espaeial es uniforme. Asi, la prueba de F de
semillas de más de un año de edad tienen la eapaeidad dos eolas, en la eual euando h es muy pequeña, indiea eon
de germinar hasta en 70%, por lo que se eonsidera que eerteza estadistiea que el patrón espaeial es uniforme. El
tienen el poteneial de formar un baneo de semillas (Ze¬ indiee del patrón de distribueión (7^^) eon un intervalo de
peda et al., 2013). variaeión de 0 a 1 puede ser estimado por:
Patrón de distribución espacial I^= hl\+h= E (X2) / E(X2) + E (r 2)
Con el ñn de determinar qué patrón de distribueión pre¬
senta A. ornatum, los individuos que se eneontraban Este indiee se aproxima a la unidad eonforme se in-
en las paréelas de estudio se loealizaron en un mapa, erementa la agregaeión y a eero euando la uniformidad es
usando un sistema de eoordenadas polares. Para ello, en máxima. Bajo la hipótesis nula de aleatoriedad, el indiee
ambas paréelas se tomó un punto de refereneia y se mi¬ del patrón de distribueión es de 0.5 (Krebs, 1985).
dió el ángulo y la distaneia, por medio de una brújula y
einta métriea, haeia el individuo más eereano y después Fecundidad
de ese individuo al siguiente y asi sueesivamente para Ea feeundidad de los individuos agrupados en eada eate¬
posteriormente transformar esos datos en eoordenadas goria de tamaño se ealeuló a partir de una eoleeta de un
V, y (Cuadro 1). total de 55 frutos de plantas diferentes. Se obtuvieron de
La prueba de Hopkins se usó para analizar el patrón 6 a 9 frutos eompletos para estimar el número de semillas
de distribueión espaeial de los individuos de la poblaeión en eada una de las diferentes eategorias de tamaño. Co-
maestreada (Krebs, 1985). Este análisis trabaja eon el es- leetamos un fruto por individuo en 29 plantas (36 frutos
tadistieo h, que se ealeula eomo: dentro de las paréelas). Para aumentar la muestra se eo-
leetaron 19 frutos eompletos, en 15 plantas loealizadas
h=l. (X^y 1. (r^)
fiiera de las paréelas de estudio. A las plantas fiiera de las
Cuadro 1: Fórmulas usadas para transformar sistema de coordenadas polares (ángulos y distancias entre individuos) en coordenadas a:, y.
Coordenadas X y
Planta 1 x=0 FrO
(valores arbitrarios para partir de este punto)
Planta 2 x=x+Sen(ángulo x distancia) y^=y+Cos (ángulo X distancia)
Planta n x^^=x+Sen(ángulo x distancia) yn+ryF^os(ángulo X distancia)
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Zepeda et al.: Reproducción óe Astrophytum ornatum (Cactaceae)
parcelas se les midió el tamaño para asignar la produeeión Cuadro 2: Densidad poblacional de Astrophytum ornatum (DC.)
Britton & Rose en las dos parcelas de estudio localizadas en Cadereyta,
de semillas al tamaño eoiTespondiente. La muestra de fru¬
Querétaro, México.
tos se coleetó en julio de 2008 y los censos del número
de estructuras reproductivas (botones, flores, Ifutos) por
Área No. de individuos Densidad ind/m^
planta reproductiva se hicieron durante las temporadas re¬
Parcela 1 480 240 0.5
productivas (28 de febrero y 16 de julio de 2008). En cada
Parcela 2 1200 133 0.11
planta dentro de las parcelas se contabilizó el número de
Total 1680 373 0.22
frutos totales; el número de frutos por planta reproduetiva
fue multiplicado por el número promedio de semillas que
contenían. El total de semillas por planta de eada elase de
tamaño ftie sumado para todas las plantas y dividido entre individuos. El indiee de agregaeión obtenido para toda la
el número de plantas analizadas para la clase de tamaño. poblaeión a partir de la prueba de Hopkins ftie Ij^=0.88
En esta fonna, la medida de esfuerzo reproductivo inclu¬ («=40, /z=7.46, Fqpj=0.588 y ^^^^.=1.7 con 60 grados de
ye la producción de las estrueturas reproduetivas y el nú¬ libertad (g./.) en el numerador y 120 g./. en el denomina¬
mero de semillas promedio por individuo, que perteneee a dor), por lo que se reehaza la hipótesis nula de aleatorie-
cada clase de tamaño. Ea eantidad de frutos y semillas que dad, determinando que A. ornatum presenta un patrón de
produjeron los individuos reproduetivos fúe eomparada distribueión de tipo agregado (Fig. la y b).
mediante análisis lineales generalizados (GEIM) del tipo
Poisson, con ajuste de sobredispersión, con el programa Estructura poblacional y reproducción
JMP versión 10 (SAS Institute, 2007). El eiclo de vida comprende una categoría del estado de
semillas y siete categorías de tamaño (volumen en em^
Mortalidad Fig. 2). El análisis de la distribueión de ffeeuencias, sin
Ea probabilidad de muerte se estimó a partir de los een- eonsiderar a las semillas, muestra que las eategorías uno,
sos poblacionales realizados en 2008 y 2009. Ea proba¬ tres y euatro presentan un mayor porcentaje de individuos
bilidad de mortalidad en cada categoria de tamaño del eon respeeto al resto. En el año 2008, 27.69% de los in¬
ciclo de vida se ealculó de la siguiente manera: m= l-p^ dividuos se eneontraba en la categoría tres (30.001-600
donde es la probabilidad de mortalidad en la clase i y em^), 19.62% en la categoría cuatro (600.001-2500 cm^) y
es la suma de probabilidades de permaneneia, retro¬ 12.37% en la uno (no reproductivos, de 0.006-7cm^). Esta
gresión y ereeimiento en cada categoria (Caswell, 2001). estruetura no difirió significativamente en el año 2009
En el caso de las semillas, la probabilidad de mortalidad (f =12.36, g./.=6, P=0.0542; Fig. 2).
de las mismas se consideró el promedio de la proporeión Solamente 34% del total de individuos son re¬
de semillas que en diversos ensayos de geminación ger¬ productivos. El promedio de flores por planta en la po¬
minan y el reelutamiento observado en eampo (Zepeda blación (77=328 individuos en etapas reproductivas) es
et al., 2013). bajo (0.82 ± 1.6, desviación estándar (d.e.) flores/ind)
eon un rango amplio a nivel individual de 0 hasta 11 flo¬
Resultados
res/ind. El número de frutos que en promedio produee
un individuo reproductivo también es redueido (0.25 ±
Patrón de distribución espacial 1.02 d.e.) eon un rango amplio de 0 a 10 frutos/ind. De
Ea densidad poblacional promedio de A. ornatum en la aeuerdo eon el número de flores y frutos observados, el
poblaeión estudiada fúe de 0.22 ind/m“, es decir de un asentamiento de frutos (proporeión de flores que forman
individuo por cada 4.5 m- (Cuadro 2), con un total de 373 frutos) fúe de 31% en 2008 y de 2.5% en la temporada
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Abril
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co
ü
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Figura 1: Distribución de individuos de Astrophytum ornatum (DC.) Britton & Rose en Cadereyta, Querétaro, México. Panel superior muestra la
Parcela 1; Panel inferior muestra la Parcela 2. Cada punto representa un individuo de la especie, localizados en el sitio de estudio en 2008.
reproductiva de 2009. El número de semillas por fru¬ plantas reproductivas), donde los individuos de las ca¬
to es de 120 ± 49 d.e. y hay una amplia variación en tegorias 6 y 7 son los que producen el mayor número
el número de semillas que producen las plantas en las de frutos (contraste de clases 2 a la 5 contra la 6 y 7,
diferentes categorias de tamaño (Fig. 3, Cuadro 3). El X^=4.92, g.l=l, P=0.026). Ea producción de semillas
esfúerzo reproductivo es mayor en cuanto al número también diflere entre las categorias de tamaño (Cuadro
de estructuras reproductivas (botones, flores y frutos) 3, x^=14.15, g.l=5, P=0.014; ^=84 plantas reproducti¬
en las últimas tres categorias del ciclo de vida (Fig. 3). vas), en este caso, las categorias dos y tres presentan un
Ea producción de frutos diflere entre las categorias de mayor número promedio de semillas por fruto (Fig. 3,
tamaño (Cuadro 3, x^=l2.85, g.l=5, E=0.024; ^=84 Cuadro 3, x"=10.69, g./.=l, P=0.0017).
41
Zepeda et al.: Reproducción óe Astrophijtum ornatum (Cactaceae)
Categoría de tamaño
Figura 2; Estructuras poblacionales de Astrophytum ornatum (DC.) Britton & Rose observadas en una población localizada en Cadereyta,
Querétaro, México. Barras negras corresponden al censo en el año 2008 {N=313 individuos) y las grises al de 2009 (7V=337). Los intervalos de
clase para las categorías de tamaño; 1=0.006-7 cm^, 2=>7 < 30 cm^, 3=>30 < 600 cm^, 4=>600 => 2500 cm^, 5=>2500 < 4100 cm^, 6=>4100 <
9200 cm^, 7=>9200 cm^
Número total de estructuras reproductivas
I I Promedio de semillas por fruto
Categoría de tamaño
Figura 3: Distribución del esfuerzo reproductivo en términos del número de botones florales, flores y frutos, y promedio de semillas (± error
estándar) por fruto de los individuos de Astrophytum ornatum (DC.) Britton & Rose; en cada una de las categorías de tamaño de las plantas
(1=0.006-7 cm^, 2=>7 < 30 cm^, 3=>30 => 600 cm^, 4=>600 < 2500 cm^, 5=>2500 < 4100 cm^, 6=>4100 < 9200 cm^, 7=>9200 cm^, volumen).
Los datos de fecundidad corresponden a 2008.
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Acta Botánica Mexicana 119:35-49 2017
Abril
Cuadro 3: Número de frutos y semillas per cápita (promedio ± tado para la especie en otras poblaciones (Arias, 1989).
desviación estándar) en los individuos reproductivos de Astrophytum
Sin embargo, el asentamiento (fruit set, proporción de flo¬
ornatum (DC.) Britton & Rose de diferentes categorías de tamaño
res que pasan a formar fruto) de frutos es de los más bajos
(1=0.006-7 cm^ 2=>7 < 30 cm^, 3=>30 < 600 cm^, 4=>600 < 2500
cm^, 5=>2500 <4100 cm^, 6=>4100 < 9200 cm^, 7=>9200 cm^. que se han registrado si se le compara con lo reportado
Los individuos de la primera categoría no son reproductivos. Datos
para otras especies de cactáceas, porque el promedio esti¬
obtenidos en dos parcelas de estudio localizadas en Cadereyta,
mado es de 75% (Mandujano et al., 2010). Aunado a ello,
Querétaro, México, durante 2008 (A^=número de individuos).
como las semillas son la única forma de dispersión de la
Categoría de tamaño N Número de frutos Número de semillas especie y se ha detectado granivoria por parte de hormi¬
gas del género Iridomyrmex que se alimentan de éstas,
1 0
principalmente de su fúniculo después de que ha ocurrido
2 2 2.5 (0.70) 188 (43.8)
la dehiscencia (Arias, 1989), deben ser pocas las semillas
3 5 2.2 (1.3) 276.5(271.4)
que pueden llegar a establecerse.
4 14 2.1 (1.3) 50.9 (86.5)
El establecimiento de las semillas en A. ornatum
5 19 2.7 (1.9) 36.6(67.1)
sigue la relación de nodriza protegido, es decir, ocurre
6 22 2.9 (2.3) 31.25 (87.5)
bajo la protección de arbustos, huecos en las rocas o bajo
7 22 4.1 (3.5) 71.1 (145.2)
plantas adultas a las que se agregan, en donde se reduce
la temperatura y la radiación (Arias, 1989; Ortega, 2004;
Zepeda et al., 2013). El patrón de distribución espacial
En el censo correspondiente al año 2009 no se en¬ agregado es común en especies que presentan asociación
contró reclutamiento de plántulas y se observó mortalidad nodriza protegido, porque las zonas favorables para el es¬
en todas las categorías de tamaño. Las primeras categorias tablecimiento se reducen a las que aportan la protección
presentan una mayor probabilidad de mortalidad, la cual contra los factores abióticos y bióticos (Jordán y Nobel,
va disminuyendo en aquellas con individuos de mayor ta¬ 1982; Godinez-Álvarez et al., 2003; Mandujano et al.,
maño. La categoria de semillas presentó el valor más alto 2007).
(0.72), seguido de la categoria uno (0.26) y las categorias Arias (1989) confirma que el desarrollo inicial de
siete (0.13) y dos (0.11) (Fig. 4). los individuos de la especie es lento y comprueba que en
la mayoría de las poblaciones estudiadas existen reem¬
Discusión
plazos en la población. Además, menciona que, durante
El tamaño y la dinámica de las poblaciones de A. ornatum sus recorridos en campo, en 16 de las 19 localidades va¬
no son conocidos en conjunto. Arias (1989) estimaba que loradas, se presentan plántulas e individuos inmaduros.
aún existen varias poblaciones estables, aunque se aprecia Ortega (2004) menciona que A. ornatum mantiene su cre¬
un deterioro general de las mismas. No obstante, varias cimiento en forma globosa hasta los 15 a 25 cm y poste¬
poblaciones se han perdido (Sánchez, 2006; Sánchez- riormente se desarrolla como columnar. Diez localidades
Martinez et al., 2006). Según lo observado por Ortega estudiadas durante el año 2005 por el personal del Jardín
(2004) en individuos de A. ornatum en la zona de la Presa Botánico Regional de Cadereyta, en el centro de Queréta¬
de Zimapán, Hidalgo, México, se producen 17 frutos via¬ ro, arrojaron tamaños poblacionales pequeños (menos de
bles por año en esa población. Éstos a su vez producen en 50 individuos por localidad), pero en todas se encontraron
promedio 42 (± 24.2 d.e.) semillas por fruto, mientras que plántulas (Sánchez, 2006; Sánchez-Martinez et al., 2006),
el porcentaje de germinación reportado es de 56%. En el por lo que la población que estudiamos es actualmente la
caso de la población estudiada en Cadereyta, encontramos más grande que queda de la especie. Garcia-Manjares et
tres veces más frutos producidos y semillas que lo repor¬ al. (2008) indican, en un estudio realizado en la Barran-
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Zepeda et al.: Reproducción óe Astrophijtum ornatum (Cactaceae)
Categoría
Figura 4: Probabilidades de mortalidad de los individuos de Astrophytum ornatum (DC.) Britton & Rose de acuerdo a su categoría de estado de
desarrollo y tamaño, 1=0.006-7 cm^, 2=>7 < 30 cm^, 3=>30 < 600 cm^, 4=>600 < 2500 cm^, 5=>2500 <4100 cm^, 6=>4100 < 9200 cm^, 7=>9200 cm7
ca de Metztitlán, que las alturas de los individuos oseilan podemos datar euándo sueedió. Ea variedad de estrue-
entre 1 y 119 em, lo que impliea reelutamiento reeiente. turas poblaeionales que se pueden eneontrar en la natu¬
El intervalo de altura eon mayor freeueneia difiere entre raleza es resultado de difereneias entre la produeeión de
las poblaeiones de A. ornatum, en una fue de 50 a 60 em semillas, la tasa de germinaeión, la formaeión de báñeos
y en la otra de 30 a 40 em. En el easo de la poblaeión de de semillas, el ereeimiento anual dado por abundaneia o
Cadereyta, eneontramos que la eategoria de los más pe¬ eseasez de reeursos, el ereeimiento elonal, la superviven-
queños oeupa el tereer lugar en freeueneia de individuos, eia y la feeundidad de los individuos, dependiendo asi de
donde la altura registrada de A. ornatum en la elase 1 de la interaeeión de todos estos proeesos (Mandujano et al,
volumen fue de 0.2 a 2 em y se registraron easi 40 plan¬ 2001; Martinez-Ávalos, 2007).
tas, por lo que la estruetura poblaeional sugiere que si ha En el easo de la poblaeión estudiada de A. ornatum,
habido reelutamiento. Sin embargo, en los dos años de la alta proporeión de individuos en las tres primeras eate-
este estudio no se registraron plántulas reeién estableei- gorias de tamaño sugiere que ha habido reelutamiento re¬
das en la poblaeión de A. ornatum', lo que sugiere que es eiente. Ea forma de la eurva de la estruetura de tamaños de
neeesaria una observaeión estreeha de los proeesos de re¬ A. ornatum sugiere este patrón, eomo se ha reportado para
elutamiento, porque las plantas pueden mantenerse en el otras espeeies perennes, ya que, por el eontrario, la ausen-
mismo estado de desarrollo por varios años, en este easo, eia de eiertas tallas o la preseneia de valles en las gráfieas
eomo juvenil o plántula (Caswell, 2001). de estruetura poblaeional indiean el reelutamiento eseaso
Ea estruetura de tamaños observada en una pobla¬ o en pulsos temporales (Mandujano et al., 2001; Godinez-
r
eión ayuda a eomprender los proeesos histórieos y proba¬ Alvarez et al, 2003). Ea evideneia de reelutamiento eon-
blemente aetuales que determinan la dinámiea poblaeio¬ euerda eon lo reportado para una poblaeión de la misma
nal de una espeeie. Asi, la forma de estruetura poblaeional espeeie en Zimapán (Ortega, 2004) y otra en Meztitlán eon
refieja el reelutamiento de varios años atrás, aunque no tamaños poblaeionales grandes (Gareia-Manjares et al..
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